Biologische Grundlagen:

Das Gehirn

Das Neuron

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Nervenzellen oder besitzen ebenso wie andere Zellen Organellen, welche der Versorgung mit Energie und notwendigen Stoffen dienen. Sie bilden jedoch Ausläufer zur Weiterleitung von Nervensignalen aus. Die Eingabesignale aufnehmenden Fortsätze heißen , die viel längere Nervenfaser, das , leitet die Reize an andere Nervenzellen weiter. Das geschieht folgendermaßen: In der Membran dieser Nervenfaser befinden sich spannungsgesteuerte Porenproteine, deren Durchlässigkeit vom Membranpotential abhängig ist. Beim sind die Natriumkanäle geschlossen, nur ein Teil der Kaliumporen ist geöffnet. Durch einen elektrischen Reiz öffnen sich einige Natriumporen. Erst wenn der erreicht wurde, öffnen sich alle Kanäle. Die Anzahl der durchlässigen Kaliumporen bleibt zunächst unverändert. Deshalb strömen zu Beginn des mehr Natriumionen nach innen als Kaliumionen nach außen, so daß im Inneren der Nervenfaser ein Überschuß an positiver Ladung entsteht. Durch einen erhöhten Ausstrom von Kaliumionen kehrt das wieder zum Ruhewert zurück. An einer gereizten Stelle der Nervenfaser grenzen positive und negative Ladung ohne trennende Membran aneinander. Durch Ausgleichsströme wird das Membranpotential an benachbarten Stellen erniedrigt. Diese neu entstandenen Potentialdifferenzen erniedrigen ihrerseits wieder das Aktionspotential benachbarter Stellen. Bei wiederholter Reizung kann die Ausschüttung des Neurotransmitters geringer werden. Am Ende einer Nervenfaser befindet sich eine Verdickung, die . Das ankommende Aktionspotential bewirkt eine Ausschüttung des Neurotransmitters. Dieser besetzt Rezeptoren an der postsynaptischen Membran. Dadurch öffnen sich Ionenkanäle, durch welche Natriumionen ein- und Kaliumionen in geringerm Umfang ausströmen können. Wird nun der Schwellenwert erreicht, löst es in der angrenzenden Nerven- oder Muskelzelle ein Aktionspotential aus.

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